機房環境監控系統

機房環境監控系統是一個綜合利用計算機網路技術、資料庫技術、通信技術、自動控制技術、新型感測技術等構成的計算機網路，提供的一種以計算機技術為基礎、基於集中管理監控模式的自動化、智慧型化和高效率的技術手段，系統監控對象主要是機房動力和環境設備等設備（如：配電、UPS、空調、溫濕度、漏水、煙霧、視頻、門禁、防雷、消防系統等）。

基本介紹

• 中文名：機房環境監控系統
• 概念：一個綜合利用計算機網路技術
• 監控對象：機房動力和環境設備等設備
• 特點：自動化、智慧型化和高效率

背景和需求

隨著信息網路技術的不斷發展，各類規模大小不等，設備種類、數量不同的網路設備機房廣泛分布於用戶各分支機構所在地域，由於欠缺與運行網路的規模體系相對稱的運維系統，數量眾多的無人值守機房的物理運行環境狀況、動力配電狀況、設備運行狀況、人員活動狀況以及消防狀況的變化包括可能出現的危急狀況，均無法得到及時的發現和處理，也就很難被有效預見、防範和避免。因此，一套完善的機房環境監控系統對於機房、IDC等場所非常重要。

機房環境監控系統是為保證組織的安全、穩定、高效運行，保證網路設備的良好運行狀態和設備使用壽命與安全，實現用戶的最大投資效益，就有必要對網路運行環境的電力供應、溫度、濕度、漏水、空氣含塵量等諸多環境變數，UPS、空調、新風、除塵、除濕等諸多設備運行狀態變數，進行24小時實時監測與智慧型化調節控制，以保證網路運行環境的穩定與網路軟硬體資源、設備的安全以及相關信息數據資產的安全。

機房環境監控的項目和內容

配電系統

主要對配電系統的三相相電壓、相電流、線電壓、線電流、有功、無功、頻率、功率因數等參數和配電開關的狀態監視進行監視。當一些重要參數超過危險界限後進行報警。

UPS電源(包含直流電源)

通過由UPS廠家提供的通訊協定及智慧型通訊接口對UPS內部整流器、逆變器、電池、旁路、負載等各部件的運行狀態進行實時監視，一旦有部件發生故障，機房動力環境監控系統將自動報警。系統中對於UPS的監控一律採用只監視，不控制的模式。

監測內容

1、實時監視UPS整流器、逆變器、電池（電池健康檢測，含電壓電流等數值）、旁路、負載等各部分的運行狀態與參數（監測的具體內容根據不同品牌和協定會有所不同）。

2、通過圖表直觀的展示UPS整體的運行數據；

3、一旦UPS有告警，該項狀態會變紅色，同時產生報警事件進行記錄存儲,並第一時間發出電話撥號、手機簡訊、郵件、聲光等對外報警

4、歷史曲線記錄，可查詢一年內相應參數的歷史曲線及具體時間的參數值（包括最大值、最小值），並可將歷史曲線導出為EXCEL格式，方便管理員全面了解UPS的運行狀況。

空調設備

通過實時監控，能夠全面診斷空調運行狀況，監控空調各部件(如壓縮機、風機、加熱器、加濕器、去濕器、濾網等)的運行狀態與參數，並能夠通過機房動力環境監控系統管理功能遠程修改空調設定參數(溫度、濕度、溫度上下限、濕度上下限等)，以及對精密空調的重啟。空調機組即便有微小的故障，也可以通過機房動力環境監控系統檢測出來，及時採取措施防止空調機組進一步損壞。

機房溫濕度

在機房的各個重要位置，需要裝設溫濕度檢測模組，記錄溫濕度曲線供管理人員查詢。一旦溫濕度超出範圍，即刻啟動報警，提醒管理人員及時調整空調的工作設定值或調整機房內的設備分布情況。

漏水檢測

漏水檢測系統分定位和不定位兩種。所謂定位式，就是指可以準確報告具體漏水地點的測漏系統。不定位系統則相反，只能報告發現漏水，但不能指明位置。系統由感測器和控制器組成。控制器監視感測器的狀態，發現水情立即將信息上傳給監控PC。測漏感測器有線檢測和面檢測兩類，機房內主要採用線檢測。線檢測使用測漏繩，將水患部位圍繞起來，漏水發生後，水接觸到檢測線發出報警。

煙霧報警

煙霧探測器內置微電腦控制，故障自檢，能防止漏報誤報，輸出脈衝電平信號、繼電器開關或者開和關信號。當有煙塵進入電離室會破壞煙霧探測器的電場平衡關係，報警電路檢測到濃度超過設定的閾值發出報警。

視頻監控

機房環境監控系統集成了視頻監控，圖像採用MPEG4視頻壓縮方式，集多畫面測覽、錄像回放、視頻遠傳、觸發報警、雲台控制、設備聯動於一體，視頻系統還可與其他的輸入信號進行聯動，視頻一旦報警，可同時與其它設備進行聯動如雙鑒探頭、門磁進行錄像。

門禁監控

門禁系統由控制器、感應式讀卡器、電控鎖和開門按鈕等組成(聯網系統外加通訊轉換器。讀卡方式屬於非接觸讀卡方式，系統對出入人員進行有效監控管理。

防雷系統

通過開關量採集模組來實現對防雷模組工作情況的實時監測，通常只有開和關兩種監測狀態。

消防系統

對消防系統的監控主要是消防報警信號、氣體噴灑信號的採集，不對消防系統進行控制。

機房環境監控系統的功能

監視/監控功能

傳統的機房管理採用的是每天定時巡視的制度，比如早晚各一次檢查，並且將設備的一些核心運行參數進行人工筆錄後存檔。這樣取得的數據只限於特定時段，工作單調而且耗費人力。而機房環境監控系統實時監控功能可解決此問題。

系統具有通過遙信、遙測、遙控和遙調，所謂“四遙”功能，對整個系統進行集中監控管理，實現少人值守和無人值守的目標。

系統可實時收集各設備的運行參數、工作狀態及告警信息。本系統能對智慧型型和非智慧型型的設備進行監控，準確的實現遙信、遙調、遙控及遙調等四遙功能。即既能真實的監測被監控現場對象設備的各種工作狀態、運行參數，又能根據需要遠程地對監控現場對象進行方便的控制操作，還能遠程的對具有可配置運行參數的現場對象的參數進行修改。

系統設定各級控制操作許可權。如果需要並得到相應授權，系統管理人員可以對系統監控對象、人員許可權等進行配置；系統值班操作人員可以對有關設備進行遙控或遙調，以便處理相關事件或調整設備工作狀態，確保機房設備等在最佳狀態下運行。

告警功能

a) 無論監控系統控制台處於任何界面，均應及時自動提示告警，顯示並列印告警信息。所有告警一律採用可視、可聞聲光告警信號。

b) 不同等級的告警信號應採用不同的顯示顏色和告警聲響。緊急告警標識為紅色標識閃爍，重要告警為粉紅色標識閃爍，一般告警為黃色標識閃爍。

c) 發生告警時，應由維護人員進行告警確認。如果在規定時間內（根據通信線路情況確定）未確認，可根據設定條件自動通過電話或手機等通知相關人員。告警在確認後，聲光告警應停止，在發生新告警時，應能再次觸發聲光告警功能。

d) 具有多地點、多事件的並發告警功能，無丟失告警信息，告警準確率為100%。

e) 系統能對不需要做出反應的告警進行禁止、過濾。

f) 系統能根據需要對各種歷史告警的信息進行查詢、統計和列印。各種告警信息不能在任何地方進行更改。

g) 系統除對被監控對象具有告警功能外，還能進行自診斷（例如，系統掉電、通訊線路中斷等），能直觀地顯示故障內容，從而系統穩定具有穩定自保護能力。

h) 系統具有根據用戶的要求，能方便快捷的進行告警查詢和處理功能。

i) 系統告警可以根據不同的需求進行配置，如，告警級別、告警禁止、告警門限值等。

j) 具有電子化閉環派單功能，實現派單、接單、維護、復單、銷單的故障全處理過程。

配置管理功能

a) 當系統初建、設備變更或增減時，系統管理維護人員，能使用配置功能進行系統配置，確保配置參數與設備實情的一致性。

b) 當系統值班人員或系統管理維護人員有人事變動時，可使用配置功能對相關人員進行相應的授權。

c) 在系統運行時，系統管理維護人員也可使用系統配置功能，配置監控系統的運行參數，確保監控系統高效、準確地運行。

d) 系統管理維護人員也可使用系統配置功能，對設備參數的顯示方式、位置、大小、顏色等進行配置，以達到美化界面的效果。

e) 配置管理操作簡單、方便、擴容性好，可進行線上配置，不會中斷系統正常運行。

f) 監控系統具有遠程監控管理功能，可在中心或遠程進行現場參數的配置及修改。

g) 系統按片區、按專業進行配置，按片區、按專業進行顯示。

安全管理功能

a) 系統提供多級口令和多級授權，以保證系統的安全性；系統對所有的操作進行記錄，以備查詢；系統對值班人員的交接班進行管理；

b) 監控系統有設備操作記錄，設備操作記錄包括操作人員工號、被操作設備名稱、操作內容、操作時間等。

c) 監控系統有操作人員登錄及退出時間記錄。

d) 監控系統有容錯能力，不能因為用戶誤操作等原因使系統出錯，退出或當機。

e) 監控系統具有對本身硬體故障、各監控級間的通信故障、軟體運行故障自診斷功能，並給出告警提示。

f) 系統具有來電自啟動功能。

g) 系統具有系統數據備份和恢復功能。

報表管理功能

a） 系統能提供所有設備運行歷史數據、統計資料、交接班日誌、派修工單及曲線圖的查詢、報表、統計、分類、列印等功能，供電源運行維護人員分析研究之用。

b） 系統還具備用戶自定義報表功能。

c） 本系統可對被監控設備相關的信息進行管理。包括設備的各種技術指標、價格、出廠日期、運行情況、維護維修情況、設備的安裝接線圖表等。可以收集、顯示並記錄管轄區內各機房監視點的狀態及運作數據資料為管理人員提供全方位的信息查詢服務。

機房環境監控系統的套用

在信息化建設中，機房運行處於信息交換管理的核心位置。機房內所有設備必須時時刻刻正常運轉，否則一旦某台設備出現故障，對數據傳輸、存儲及系統運行構成威脅，就會影響到全局系統的運行。如果不能及時處理，更有可能損壞硬體設備，耽誤業務系統運轉，造成的經濟損失是不可估量的。

從現階段在一些數據中心的實際使用情況來看,機房環境監控系統的管理優勢已經得到體現,幫助用戶解決了機房內很多環境保障問題。通過監控平台可以管理機房內大部分系統,大大節約了人力和物力。機房弱電集成監控項目的建設,對機房的環境結構、設備內容、服務需求和管理模式等4個基本要素以及它們的內在聯繫進行了最佳化組合,從而提供了一個穩定可靠、投資合理、高效方便、舒適安全的機房環境。機房環境監控系統正在為今天大型數據中心計算機機房的正常運轉提供可靠和一流的技術保障手段

機房環境監控系統支持二次開發設計，系統成熟穩定，兼容拓展性強，功能集成度高，操作便捷，適用銀行、稅務、政府、海關、廣電、通信、電力等網路機房項目。

機房環境監控系統產品特點

安裝簡易

硬體一體化設計，集成度高，接口豐富，各種被監控設備，感測器直接端子插拔式安裝，即插即用，施工方便。

機房環境監控系統產品特點

穩定可靠

採用工業級低功耗高穩定性CPU和嵌入式系統，軟硬體穩定可靠。

使用簡單

B/S架構，無須安裝客戶端軟體，通過IE瀏覽器即可方便管理整個動環監控系統。

3D動畫展示

機房以3D動畫漫遊真實場景方式展示機房布局、動力環境參數和報警信息，形象真實，個性化定製，關注您所關注。

維護方便

可通過IE遠程線上升級，工程維護方便。

完善的報警管理

通過IE可靈活設定任意報警以任意方式(郵件/簡訊/電話)通知給指定的管理員。

機房環境監控系統標準技術方案

摘要：UPS機房動力環境監控管理系統的建設，主要是為了解決機房內部UPS狀態監控，UPS故障告警、空調下漏水、通水管道漏水監控、溫度濕度檢測、普通空調遠程開關控制、煙霧告警檢測、門禁開關狀態檢測。

系統概述

隨著計算機技術的發展和普及，中心機房已成為各大單位的重要的數據處理及運行中心。對於銀行，證券，海關，郵局等需要實時交換數據的單位的機房，其機房管理更為重要，一旦系統發生故障，造成的經濟損失及社會影響不可估量。而中心機房的動力環境狀態，作為中心機房設備運行的基礎支撐，其良好的運行是保證機房數據運行的前提和基礎，一旦機房動力環境出現故障，就會影響到計算機系統的運行，對數據傳輸、存儲及系統運行的可靠性構成威脅，如事故嚴重又不能及時處理，就可能損壞機房硬體設備，危害數據安全，造成嚴重後果。

1、系統實施目標

通過系統的建設，可以實現對中心機房UPS設備、空調設備、狀態環境、市電供應等進行實時監控和智慧型化管理，及時發現並掌握動力環境運行過程中各類異常狀況，避免造成對機房內關鍵運行與數據設備造成危害，並減少值班運維人員的工作強度，最佳化管理模式，實現保障機房良好運行、降低運行維護成本的目標。

2、系統設計的原則與特點

UPS機房中的UPS需要全年全天不間斷運行，為了保證機房中UPS的正常運行，機房專用空調也是處於全年全天不間斷運行以保證UPS機房的環境能夠工作在適合的狀態下，為了能夠實現UPS機房中UPS的工作狀況、環境狀況及安全狀況及時的了解和輕鬆的掌握，某廠商提供的高可靠的UPS機房監控報警系統解決方案，實時監控UPS機房中的UPS設備、空調漏水狀況、溫濕度狀況及安防狀況。

(1)通用性

該監控系統的設計符合國際工業監控之通用性和開放性設計標準。

(2)可靠性

該監控系統符合電磁兼容性和電氣隔離性能設計要求，不影響被監控設備的正常工作;

該監控系統具有自診斷功能，對通信故障、軟硬體故障功能能夠自動診斷出來並及時告警;

該監控系統硬體能在用戶給出的基礎電源條件下不間斷工作;

該監控系統硬體模組具有良好的抗干擾能力。

(3)穩定性

該監控系統中某一子系統運行異常，不影響系統中其他子系統的正常運行。

(4)安全性

該監控系統與被監控對象間具有可靠的電氣隔離，本系統的軟硬體在任何情況下，均不影響被監控對象運行的安全性。

該監控系統對系統管理和維護人員進行多級許可權分類以區分和限制各級用戶對系統和設備的訪問能力。

該監控系統對用戶的管理和維護操作進行跟蹤記錄，為運行事故提供分析依據以追究相關的事故責任。

(5)可維護性

系統運行時進行線上運行狀態診斷和監測，能及時發現系統各功能單元故障情況，便於系統故障的維護處理;

軟體系統的設計採用模組化結構設計和規範化標識，保證軟體的可維護性要求。

(6)擴充性

系統的軟硬體設計採用模組化可擴充結構及標準化模組接口，便

於系統適應不同規模和功能要求的網路集中監控系統要求。

(7)開放性

監控系統網路通信協定符合國際網路協定標準，作業系統選用國際廣泛使用的Windows操作平台。

系統設計的依據

《工業企業通用設計規範》(GBT42-81)

《中華人民共和國公共行業標準》(GA/T70-94)

《電氣裝置安裝工程施工及驗收規範》(BGJ232.90.92)

《民用工業建築電氣設計規範》(GJT16-92)

《電氣裝置工程施工及驗收規範》GBJ232--82

《保全電視監控工程技術規範》GA/T76--96

《民用建築電纜工程技術規範》

系統設計

1、系統組成

1)監控中心/主機(監控電腦、作業系統、印表機等，客戶自備)

2)用戶傳輸網路(TCP/IP)

3)該廠商生產的動力環境綜合網路監控器

4)UPS監控模組(UPS)

5)空調監控模組(精密空調、普通空調)

6)配電櫃監控模組(智慧型配電櫃、普通配電櫃)

7)電池櫃監控模組(電池櫃)

8)機房環境(漏水、煙霧、門磁、聲光等)

2、系統功能

該系統可以實現對2台UPS，2個電池櫃，1個普通配電櫃，1個智慧型配電櫃，1台普通空調和1台精密空調的監控，還可以對機房環境溫濕度、煙霧檢測、漏水檢測、門禁檢測等進行監控。各項功能可以根據機房的需求作相應的選擇或者更改。

3、系統拓撲圖：

該系統分為五大模組，分別為：UPS監控模組、電池監控模組、配電櫃監控模組、空調監控模組和環境監控模組。每一個模組都可以配合後台軟體單獨運行，根據機房需求，也都可以做相應的組合。在UPS監控模組中，可以實現對UPS運行狀態，輸入電壓、輸出電壓、溫度等信息的監控，監控主機設備根據UPS是一一對應的。

在電池監控模組中，可以實現對電池組的電壓、電流、單節電池電壓。電池充放電等等信息的監控，根據拓撲圖，可以單獨對單節電池作電池巡檢或者對整組電池作檢測，也可以將兩者合二為一對電池櫃進行監控。在配電櫃監控模組中，分為普通配電櫃監控和智慧型配電櫃監控，兩者都可以對配電櫃的電壓、電流等數據進行監控，如果需要對配電櫃開關作監控，則加入相應的設備就可以實現。在空調監控模組中，分為普通空調監控和精密空調監控，對於普通空調，可以對其溫度、濕度、開關狀態控制等信息作監控;對於精密空調，可以對其迴風溫度、迴風濕度、壓縮機告警、加濕器告警等等信息的監控。在環境監控模組中，可以對環境溫濕度、機房漏水檢測、煙霧檢測、門禁狀態以及聲光報警聯動控制做監控，這可以根據客戶需求做相應選擇。

4、各模組實現功能：

UPS監控模組

將UPS的串口通過RS232通訊線與動力環境綜合網路監控器的RS232接口連線，再通過網線將動力環境綜合網路監控器的ETHERNET口連線到網路的交換機，這就可以實現對UPS運行狀態的數據進行採集。

將UPS的串口通過RS232通訊線與NetmateII的DEVICE接口連線，再通過網線將NetmateII的NETWORK口連線到網路的交換機，這就可以實現對UPS運行狀態的數據進行採集。

電池監控模組

將電池櫃的通電電纜穿過電流感測器連線到電池電量監測儀，通過RS232通訊線連線到電池電量網路監控適配器，再使用網線把監控適配器連線到網路的交換機上。這就實現了單體電池電壓、電池組端總電壓、電池充放電電流、電池櫃環境溫度等信息的檢測。

環境監控模組

通過數據傳輸線將漏水感測器連線到動力環境綜合網路監控器主機的開關量端子上面，再通過網線連線動力環境綜合網路監控器主機的THERNET口和網路的交換機。在後台軟體上會顯示出漏水感測器的狀態，當有漏水產生時，軟體會自動發出告警。通過RS232通訊線將GSM簡訊告警模組連線到電腦串口，對GSM簡訊告警模組做相關的設定，就可以實現簡訊告警。